Schlußbericht kurz STA_HS FerdinandMaria

Bauvorhaben:
Hauptschule; Starnberg, Ferdinand Maria Str.
Titel
- Kurzbericht Energiegutachten
Bestimmung des energetischen Sanierungspotentials
und Bewertung der Wirtschaftlichkeit der Maßnahmen
Auftraggeber
Stadt Starnberg
Gebäudemanagement
Umfang
6 Seiten
Bearbeitung
Dipl.-Ing. A. Münch / Dr.-Ing. J. Morhenne
ISC INFRA STRUKTUR CONSULTING GmbH
Lindberghstrasse 7
82178 Puchheim
Tel. 0 89 / 32 36 33 - 10
Puchheim,
den
28. September 2010
Energiegutachten Hauptschule Ferdinand Maria Str. Starnberg
ISC Puchheim
Zusammenfassung
Die Hauptschule besteht aus einem älteren Gebäudeteil aus den 1960er Jahren und
einem Anbau von 1998.
Die Beheizung erfolgt von einer externen Heizzentrale in der nebenstehenden Turnhalle. Eine maschinelle Lüftungsanlage wurde für die innenliegende Fachklassenräume errichtet.
Das Gebäude ist an den Hang gebaut. Der Altteil besteht aus zwei Trakten, die durch
eine Eingangs und Pausenhalle verbunden sind. Im Untergeschoss befindet sich der
Hauptzugang, im Alttrakt Klassenräume sowie eine WC-Anlage für Jungen und
Mädchen.
Der hangseitige Trakt wird durch deckennahe Fensterbänder belichtet. Er beherbergt
Lager- und Lehrmittelräume, Werkstatt, Dienstzimmer Hausmeister sowie Werk- und
Zeichenraum .
Im angebauten Neubau von 1998 sind unter Niveau Fachklassen (Physik Chemie
und Computerraum) untergebracht. Deren westliche Räume haben Tageslicht (Glasfassade mit außenliegendem Sonnenschutz). Die anderen Räume werden über
Oberlichter (Dachsheds) belichtet.
Im oberen Geschoss befinden sich im Altteil Klassen- und Fachräume, eine weitere
WC-Anlage, ein großes Foyer bzw. Pausenhalle. Die Verwaltung mit Büros und
Lehrerzimmer sind im Neubau untergebracht.
Eine innenliegende Bibliothek wird durch Oberlichter belichtet und belüftet.
Der Zustand der Fassaden ist altersgemäß, d h. der Anbau aus 1998 ist unverändert
seit seiner Errichtung. Im Altteil wurde die Südfassade gedämmt sowie Fenster
ersetzt.
Das alte Dach wurde durch eine Metallkonstruktion mit Blecheindeckung zum Gefälledach erneuert. Die entstandenen Giebelfassaden wurden mit einer Aluminiumwelle als Fassadenkonstruktion bedeckt. Eine zusätzliche Wärmedämmung wurde
nicht eingebracht.
Der Wärmeschutz der Fassaden entspricht dem der Erstellung und ist damit unter
Berücksichtigung heutiger Anforderungen zumindest im Altteil unzeitgemäß.
Direkte Bauschäden sind nicht erkennbar.
Im Dachraum zwischen Altteil und Neubau ist eine Wand ohne Wärmeschutz
ausgeführt.
Die Hauptschule Starnberg weist energetisches Sanierungspotential auf, das wirtschaftlich zu erschließen ist. Eine umfassende Sanierung ermöglicht eine Energieeinsparung von 41 % Wärme und 35 % Strom.
Wesentliche Maßnahmen sind - über die Verbesserung der Wärmedämmung der
Gebäudehülle hinaus - die Sanierung der Lüftung, eine Hydrauliksanierung und die
Veränderungen in der Warmwasserbereitung.
Maßnahmen
Wärmedämmung
Decke/Dach
neue Fenster
Wärmedämmung Wand
Wärmedämmung
Kellerdecke
Nominelle
Einsparung
kWh/a
Kosten
€
Einsparung Einsparung
CO2 kg
monetär €
31.607
30.174
43.136
77.863
8.028
7.664
2.453
2.341
32.005
167.153
8.129
2.484
0
0
0
0
2
Energiegutachten Hauptschule Ferdinand Maria Str. Starnberg
Hydrauliksanierung Wärme
Hydrauliksanierung Strom
Lüftungssanierung
Heizungsaustausch
Einsparungen Elektro
Beleuchtungssanierung
Summe
ISC Puchheim
21.307
1.553
1.312
31.961
8.000
3.867
3.000
23.300
5.412
971
820
8.118
1.653
291
245
2.480
0
0
0
0
7.148
86.026
4.467
157.066
412.345 €
43.609 kg
KWh / a
1.337
13.285 €
zuzüglich Ingenieurkosten; es wird empfohlen, für Unvorhersehbares kalkulatorische Reserven zu planen
Maßnahmen im baulichen Bereich
Außenwand dämmen
Wand gegen Außenluft mit >150mm dämmen, neuer U-Wert: < 0,2 W/m²K
(Dämmstoff WLG 035)1
Die bestehenden Wände des Altbaus sollen mit einer Wärmedämmung mit einer
Dämmstärke von 15m (Polystyrol oder Mineralwolle) (WLG 035) versehen und dann
neu verputzt werden (Wärmedämmverbundsystem) und/oder mit einer Vorsatzschale
verkleidet werden.
Die äußere Erscheinung des Hauses kann damit attraktiv gestaltet und das Gebäude
damit zukunftsfähig werden.
Im Spritzbereich des Erdreichs sind Perimeterdämmplatten zu verwenden. Lücken
zwischen der Perimeterdämmung und der Außenwanddämmung sind zu vermeiden.
Im Anschlussbereich des Daches wurden Aluminiumwellplatten als oberer
Wandabschluss im Zuge früherer Sanierungen angebracht.
Diese sind auf Abstand zu setzen, um die Fassadendämmung zu überdecken. Die
Dämmung sollte bis über die obere Geschossdecke geführt werden. Überhänge sind
mitzudämmen. Hierzu ist die Größe der Fenster anzupassen. (wenn diese mit saniert
werden).
Bei Flächen im Erdreich (wie auf der Nordseite der Fall), sollte Perimeterdämmung
verwendet werden.
Eine Sanierung sollte dann durchgeführt werden, wenn erste Feuchteschäden auf
Grund mangelnder Abdichtung auftreten.
Kosten für Erdarbeiten wurden nicht berücksichtigt, da diese dann sowieso zur
Abdichtung des Gebäudes aufgewendet werden müssen.
Für die Perimeterdämmung sollte Dämmmstoff 10cm (mit WLG 030) eingebaut
werden (oder entsprechend).
Für die Wand ergibt sich mit 15cm Dämmstoff der WLG 035 ein neuer U-Wert von
<0,2 W/m²K, (vorher ca. 1 W/m²K).
Zur Vermeidung von Feuchte- und Schimmelbildung ist es wichtig, die Fensterlaibungen in eine Dämmmaßnahme einzubeziehen (hier wird jedoch eine verringerte
Dämmstoffdicke ca. 2-3 cm verlegt (bis zur Rahmenkante).
- vgl. hierzu auch die Fenstererneuerung
Kosten der Maßnahme:
1
unter Berücksichtigung der Wärmebrückenaufschläge wird zur Berechnung der Einsparung ein Wert von 0,25
W/m²K angesetzt
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Energiegutachten Hauptschule Ferdinand Maria Str. Starnberg
ISC Puchheim
Ca. 135 €/m² im Bereich WDVS, 175 €/m²als Vorsatzschale.
Gesamtkosten für die Außendämmung: 167.159€,
Einsparung: 32.000kWh/a
Erneuerung der Fenster
Fenster/Türen sind zum Teil erneuert bzw. in gutem Zustand (Anbau). Die alten
Elemente sollten nach und nach ersetzt werden.
Auf Grund der drastischen Preisreduzierung bei Dreifachverglasungen empfehlen
wir, diese einzusetzen.
Bei den Rahmen sind Kunststoff–Elemente von Vorteil, da mittlerweile 5Kammerprofile verglichen mit Holzrahmen einen deutlichen besseren UF Wert bieten.
Mit diesen sind UW Werte von 1,0 W/m²K bei Einsatz von 3-Scheiben Verglasung
möglich.
Für die Elemente im Anbau mit hochwertigen Rahmen wird der Austausch der Verglasung empfohlen, sobald erste Glasschäden auftreten.
Bei neuen Fenstern sollte darüber hinaus die Größe so angepasst werden, dass eine
Außendämmung einschließlich der Laibungen angebracht werden kann (in den
Laibungen sollten 2-3cm Dämmstoff eingeplant werden).
Der neue U-Wert für Glas und Rahmen sollte mindestens 1,0 W/m²K betragen (nur
Glas 0,7 W/m²K), bisher betrug er 2,9 bzw. 3,5 W/m²K).
Es sollte auf einen hohen g-Wert von 0,5 (Energiedurchlassgrad) geachtet werden.
Der g-Wert beeinflusst die solaren Gewinne des Hauses.
Werden Außendämmung und Fenstererneuerung zeitgleich durchgeführt, kann die
Einbausituation der Fenster optimiert werden. Optimal ist eine möglichst große
Überdämmung der Rahmen mit hoher Dämmstärke und eine Position an der
Dämmebene.
Kosten
für Fenstererneuerung:
ca. 340 €/m²,2
nur für Glasaustausch
ca. 170€/m²
Mehrkosten:
keine bei notwendigem Austausch
Gesamtkosten: 77.860 €,
Einsparung:
30.170 kWh/a
Ein spezielles Problem stellt im Bereich der Pausenhalle die Überkopfverglasung mit
Glasbausteinen dar.
Empfohlen wird, falls die Nutzung beibehalten werden soll, ein Shed mit Wärmeschutzverglasung darüber zu bauen, oder aber nach innen eine Glaswand einzubauen und den Raum als geschlossenen begehbaren Schaukasten oder dergleichen
zu nutzen (die Statik der IST-Situation haben wir nicht zu beurteilen).
Dach- bzw. Deckendämmung
Die Dämmung der Dachflächen im Altteil der Schule sollte verbessert werden. Zum
größten Teil existiert ein Dachraum, in dem sehr einfach zusätzlicher Dämmstoff als
Rollenware ausgelegt werden kann.
Die Effizienz dieser Maßnahme ist bezogen auf den Kapitaleinsatz erheblich. Es
stellt die Maßnahme mit bestem Kosten/Nutzenverhältnis dar, wenn keine zusätzlichen Arbeiten anfallen.
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Energiegutachten Hauptschule Ferdinand Maria Str. Starnberg
Angesetzte Kosten:
Gesamt:
Einsparung:
ISC Puchheim
25€ / m²
43.130€
> 31.600 kWh/a
Maßnahmen im technischen Bereich
Neue Heizung/Kesselanlage
Siehe Bericht Turnhalle
Warmwasserbereitung
Für die Warmwasserbereitung, die bereits dezentral betrieben und bedarfsorientiert
genutzt wird, ist die Empfehlung, die bestehenden Speicher bzw. Untertischgeräte
gegen Kleindurchlauferhitzer zu tauschen.
Dies ist möglich, wenn die erforderliche elektrische Leistung an der Zapfstelle zur
Verfügung steht.
Vorteil ist, dass keinerlei Bereitschaftsverluste mehr entstehen.
In der Berechnung wurden für den Speicher 1kWh/tag angesetzt.
Da die Energieaufwendung für Warmwasser eher gering ist, macht eine Austauschempfehlung nur bei Ausfall der bestehenden Geräte Sinn.
Eine Bewertung dieser Maßnahme wurde nicht vorgenommen.
Heizungsverteilung
Das Heiznetz der Hauptschule wurde bereits partiell erneuert. Die Klassen werden
bereits über je einen Thermostaten temperaturgesteuert.
Im Anbau ist Fußbodenheizung mit elektrischen Thermostaten eingebaut.
Für die Thermostaten sollte die Regelabweichung ermittelt werden.
Wenn diese größer als 1K ist, sollte ein Austausch vorgenommen werden.
Zusätzlich wird empfohlen, einzelne Räume mit Referenzfühlern auszustatten und
über die GLT zu überwachen.
Die Pumpe könnte dann bei Überschreiten der Temperatur ganz ausgeschaltet werden. Vermieden würden Pumpenenergie, Netzverluste und eine partielle Überhitzung
der Räume.
Änderung der Beleuchtung
Die Beleuchtung ist tageslichtabhängig zu dimmen, und zwar unterschiedlich für den
wand- und fensternahen Bereich.
Zu installieren sind verspiegelte Prismenleuchten mit elektronischen Vorschaltgeräten. Als notwendige Leistung pro m² werden maximal 7 W als Grenzwert angesehen;
Flure sollten wegen der niedrigeren Anforderungen mit 4 W/m²ausreichend beleuchtet sein.
Dies bedeutet, dass mit einer neuen Beleuchtung maximal 33% oder 7.140kWh/a
einzusparen sind. Das entspricht 1.337€/a.
Empfohlen wird, mit dem Ausfall von Leuchten einen komplett Austausch vorzunehmen.
Änderung der Lüftungstechnik
Die bestehende Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung sollte über zusätzliche
CO2 -Sensoren in ihrer Luftleistung gesteuert werden. Hierzu ist die Nachrüstung mit
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Energiegutachten Hauptschule Ferdinand Maria Str. Starnberg
ISC Puchheim
Frequenz-Umrichtern erforderlich. Zusätzlich sollten F1-Motoren eingebaut werden,
die direkt auf der Welle ohne Riemenantrieb laufen.
Es lassen sich ca. 30% an Wärme und Strom sparen, dies ist aber stark von der tatsächlichen Nutzung und der Anzahl der Schüler abhängig.
Die Nachrüstung sollte im Zuge eines Ausfalls oder bei Schäden an der Anlage
durchgeführt werden.
Klimatisierung des Anbaus
Der Anbau überhitzt im oberen Geschoss im Sommer. Die Temperatur steigt laut
Nutzer-Aussagen auf 40° im Hochsommer.
Ursache ist zum einen ein innenliegender Sonnenschutz auf der Nordostseite, der
nicht ausreichend ist. Auf Grund der Bekiesung des vor dem Fenstern liegenden
Daches gibt es erhebliche Strahlungseinträge auch ohne direkte Sonnenbestrahlung.
Zum anderen sind kaum Öffnungsflügel zum Lüften vorhanden, sodass eine Ablüftung der Wärmeeinträge nicht möglich ist.
Vorschlag zur Reduzierung der Wärmebelastung: Austausch des Sonnenschutzes
auf der Nordostseite (außenliegend) und eine maschinelle Belüftung des offenen
Deckenraumes über die Seiten des Altbaues.
Mit einem Abluftventilator und Zuluftklappen auf der gegenüberliegenden Seite wäre
eine einfache und preisgünstige Möglichkeit der Belüftung gegeben.
Zusätzlich könnte im Sommer eine Nachtlüftung hierüber realisiert werden, um ein
Absenkung des Temperaturniveaus zu erreichen.
Durchführungsprioritäten und Abhängigkeiten
Grundsätzlich ist eine Durchführung von Einzelmaßnahmen unabhängig voneinander
möglich, sie wird jedoch nicht angeraten.
Dies wurde bereits im vorstehenden Text im Bereich der Fenstererneuerung und im
Bereich Heizungserneuerung ausgedrückt. Fassade und Fenster sollten in der
Sanierung möglichst aufeinander abgestimmt werden.
Im baulichen Bereich kann nur die Wärmedämmung der obersten Geschossdecken
ohne Einfluss auf andere Bereiche durchgeführt werden, wenn sie vor den anderen
durchgeführt wird.
Eine Hydrauliksanierung ist eine Maßnahme, die den baulichen Zustand der Fassaden berücksichtigen muss und erst im Anschluss an eine Fassaden-/Dach- etc-Sanierung erfolgen sollte, andernfalls sie in Teilleistungen wiederholt werden müsste.
Der Wärmebedarf müsste neu gerechnet und die Wassermengen müssten an jedem
Heizkörper neu eingestellt werden.
Die Heizung ist ein Anlagenteil, dessen Erneuerung möglichst ans Ende einer Sanierung gestellt werden sollte.
Allein die Maßnahmen im Bereich Beleuchtung und Lüftung können unabhängig von
anderen Maßnahmen erfolgen.
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